JP7265838B2 - Converter device, control method and program - Google Patents

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本発明は、コンバータ装置、制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a converter device, control method and program.

コンバータ装置は、さまざまな分野で利用されている。特許文献1には、コンバータ装置を空気調和機に適用し、装置の小型化及び簡素化を図る技術が記載されている。 Converter devices are used in various fields. Patent Literature 1 describes a technique for applying a converter device to an air conditioner to achieve downsizing and simplification of the device.

特開2014-150622号公報JP 2014-150622 A

ところで、特許文献1に記載されているモータ駆動装置では、コンバータ装置におけるリアクトルには、リアクトルの両端の差電圧に応じた電流が流れる。そのため、特許文献1に記載されているモータ駆動装置においては、電源電圧の歪みによって、入力電流の歪みが大きくなってしまう。 By the way, in the motor drive device described in Patent Document 1, a current corresponding to the differential voltage between both ends of the reactor flows through the reactor in the converter device. Therefore, in the motor driving device described in Patent Document 1, the distortion of the input current becomes large due to the distortion of the power supply voltage.

そこで、特許文献1に記載されているようなコンバータ装置におけるリアクトルのように、リアクトルの両端の差電圧に応じた電流が流れるコンバータ装置において、電源電圧の歪みによって生じる入力電流の歪みを低減することのできる技術が求められていた。 Therefore, in a converter device through which a current flows according to the voltage difference between both ends of the reactor, such as the reactor in the converter device described in Patent Document 1, it is desirable to reduce the distortion of the input current caused by the distortion of the power supply voltage. There was a demand for technology that could

本発明は、上記の課題を解決することのできるコンバータ装置、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a converter device, a control method, and a program that can solve the above problems.

本発明の第1の態様によれば、コンバータ装置は、交流電源が出力する単一周波数成分に対する高調波成分を含む交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路の出力に第1端子が接続されるリアクトルと、前記リアクトルの第2端子にアノードが接続されるダイオードと、前記ダイオードのカソードに第1端子が接続され、前記整流回路の基準電位となる端子に第2端子が接続されるキャパシタと、前記リアクトルの第2端子に第1端子が接続され、第2端子が前記整流回路の基準電位となる端子に接続され、第3端子に印加される制御信号に応じてオン状態とオフ状態とで切り替わることにより前記キャパシタへ流れる電流を制御するスイッチング素子と、前記交流電源が出力する前記交流電圧の電圧波形、または前記交流電源が出力する前記交流電圧の整流後の半波の電圧波形を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した前記電圧波形の絶対値を取った波形と、基準となる所定の基準電圧波形である三角波の波形とを比較し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形よりも大きい場合にHighレベルのスイッチング信号を生成し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形以下の場合にLowレベルのスイッチング信号を生成することにより前記スイッチング素子のオン状態とオフ状態との切り替わりを制御する制御信号を生成する制御信号生成部と、を備える According to a first aspect of the present invention, a converter device includes a rectifier circuit that rectifies an AC voltage containing harmonic components with respect to a single frequency component output from an AC power supply into a DC voltage, and a first a reactor to which a terminal is connected, a diode whose anode is connected to a second terminal of the reactor, a first terminal to which the cathode of the diode is connected, and a second terminal to which a reference potential of the rectifier circuit is connected a first terminal is connected to a second terminal of the reactor, a second terminal is connected to a terminal serving as a reference potential of the rectifier circuit, and an ON state is applied according to a control signal applied to a third terminal; A switching element that controls the current flowing to the capacitor by switching between and off state, and a voltage waveform of the AC voltage output by the AC power supply, or a half-wave after rectification of the AC voltage output by the AC power supply. A voltage detection unit that detects a voltage waveform, a waveform obtained by taking the absolute value of the voltage waveform detected by the voltage detection unit, and a triangular wave that is a predetermined reference voltage waveform that serves as a reference are compared to determine the triangular wave. generating a high-level switching signal when the waveform is greater than the waveform having the absolute value, and generating a low-level switching signal when the triangular wave is less than the waveform having the absolute value; a control signal generation unit that generates a control signal for controlling switching between an ON state and an OFF state of the switching element .

本発明の第2の態様によれば、第1の態様におけるコンバータ装置において、前記電圧検出部は、前記交流電源が出力する前記交流電圧の整流後の半波の電圧波形を検出し、前記制御信号生成部は、前記電圧検出部が前記整流後の電圧波形を検出する期間に、検出した前記電圧波形の絶対値を取った波形と、基準となる所定の基準電圧波形である三角波の波形とを比較し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形よりも大きい場合にHighレベルのスイッチング信号を生成し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形以下の場合にLowレベルのスイッチング信号を生成することにより前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記整流後の電圧波形を検出する期間に続く前記整流後の電圧波形が0となる期間に前記スイッチング素子に出力するものであってもよい。 According to a second aspect of the present invention, in the converter device according to the first aspect, the voltage detection section detects a half-wave voltage waveform after rectification of the AC voltage output from the AC power supply, The signal generator generates a waveform obtained by taking the absolute value of the detected voltage waveform and a triangular waveform, which is a predetermined reference voltage waveform, during the period in which the voltage detector detects the rectified voltage waveform. and generating a High level switching signal when the triangular wave waveform is greater than the waveform having the absolute value, and Low level switching signal when the triangular wave waveform is less than or equal to the waveform having the absolute value The control signal is generated by generating a signal, and the generated control signal is output to the switching element in a period in which the rectified voltage waveform becomes 0 following a period in which the rectified voltage waveform is detected. may be

本発明の第3の態様によれば、コンバータ装置による制御方法は、交流電源が出力する単一周波数成分に対する高調波成分を含む交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路の出力に第1端子が接続されるリアクトルと、前記リアクトルの第2端子にアノードが接続されるダイオードと、前記ダイオードのカソードに第1端子が接続され、前記整流回路の基準電位となる端子に第2端子が接続されるキャパシタと、前記リアクトルの第2端子に第1端子が接続され、第2端子が前記整流回路の基準電位となる端子に接続され、第3端子に印加される制御信号に応じてオン状態とオフ状態とで切り替わることにより前記キャパシタへ流れる電流を制御するスイッチング素子と、を備えるコンバータ装置による制御方法であって、前記交流電源が出力する前記交流電圧の電圧波形、または前記交流電源が出力する前記交流電圧の整流後の半波の電圧波形を検出することと、検出した前記電圧波形の絶対値を取った波形と、基準となる所定の基準電圧波形である三角波の波形とを比較することと、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形よりも大きい場合にHighレベルのスイッチング信号を生成し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形以下の場合にLowレベルのスイッチング信号を生成することにより前記スイッチング素子のオン状態とオフ状態との切り替わりを制御する制御信号を生成することと、を含む According to a third aspect of the present invention, a control method using a converter device includes a rectifier circuit for rectifying an AC voltage containing harmonic components with respect to a single frequency component output from an AC power supply into a DC voltage, and an output of the rectifier circuit. a reactor having a first terminal connected to a second terminal of the reactor; a diode having an anode connected to a second terminal of the reactor; a cathode of the diode having a first terminal connected to a cathode thereof; A first terminal is connected to a second terminal of the capacitor and the reactor to which the terminal is connected, a second terminal is connected to a terminal serving as a reference potential of the rectifier circuit, and a control signal is applied to the third terminal. a switching element that controls the current flowing to the capacitor by switching between an on state and an off state, wherein the voltage waveform of the alternating voltage output by the alternating current power supply, or the alternating current Detecting a half-wave voltage waveform after rectification of the AC voltage output from the power supply, a waveform obtained by taking the absolute value of the detected voltage waveform, and a triangular waveform that is a predetermined reference voltage waveform that serves as a reference. and generating a high-level switching signal when the triangular waveform is greater than the waveform with the absolute value, and generating a low-level switching signal when the triangular waveform is less than or equal to the waveform with the absolute value. and generating a control signal for controlling switching of the switching element between an ON state and an OFF state by generating a switching signal of .

本発明の第4の態様によれば、プログラムは、交流電源が出力する単一周波数成分に対する高調波成分を含む交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路の出力に第1端子が接続されるリアクトルと、前記リアクトルの第2端子にアノードが接続されるダイオードと、前記ダイオードのカソードに第1端子が接続され、前記整流回路の基準電位となる端子に第2端子が接続されるキャパシタと、前記リアクトルの第2端子に第1端子が接続され、第2端子が前記整流回路の基準電位となる端子に接続され、第3端子に印加される制御信号に応じてオン状態とオフ状態とで切り替わることにより前記キャパシタへ流れる電流を制御するスイッチング素子と、を備えるコンバータ装置のコンピュータに、前記交流電源が出力する前記交流電圧の電圧波形、または前記交流電源が出力する前記交流電圧の整流後の半波の電圧波形を検出することと、検出した前記電圧波形の絶対値を取った波形と、基準となる所定の基準電圧波形である三角波の波形とを比較することと、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形よりも大きい場合にHighレベルのスイッチング信号を生成し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形以下の場合にLowレベルのスイッチング信号を生成することにより前記スイッチング素子のオン状態とオフ状態との切り替わりを制御する制御信号を生成することと、を実行させる According to the fourth aspect of the present invention, the program comprises: a rectifier circuit for rectifying an AC voltage containing harmonic components with respect to a single frequency component output from an AC power supply into a DC voltage; a diode whose anode is connected to the second terminal of the reactor; a first terminal connected to the cathode of the diode; and a second terminal connected to a terminal serving as a reference potential of the rectifier circuit. a capacitor having a first terminal connected to a second terminal of the reactor, a second terminal connected to a terminal serving as a reference potential of the rectifier circuit, and an ON state according to a control signal applied to a third terminal; a voltage waveform of the AC voltage output by the AC power supply, or the AC voltage output by the AC power supply, to a computer of a converter device comprising a switching element that controls the current flowing to the capacitor by switching between an off state and an off state; comparing the absolute value of the detected voltage waveform with a triangular waveform that is a predetermined reference voltage waveform; generating a high-level switching signal when the triangular wave waveform is greater than the waveform having the absolute value, and generating a low-level switching signal when the triangular wave waveform is equal to or less than the waveform having the absolute value; and generating a control signal for controlling switching between the ON state and the OFF state of the switching element .

本発明の実施形態によるコンバータ装置、制御方法及びプログラムによれば、リアクトルの両端の差電圧に応じた電流が流れるコンバータ装置において、電源電圧の歪みによって生じる入力電流の歪みを低減することができる。 According to the converter device, the control method, and the program according to the embodiments of the present invention, it is possible to reduce the distortion of the input current caused by the distortion of the power supply voltage in the converter device in which the current corresponding to the differential voltage across the reactor flows.

本発明の一実施形態によるモータ駆動装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motor drive device by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるコンバータ制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the converter control part by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるスイッチング信号の生成を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining generation of switching signals in an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態におけるスイッチング信号の生成を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining generation of switching signals in an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態によるコンバータ装置の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the converter apparatus by one Embodiment of this invention. 少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram showing a configuration of a computer according to at least one embodiment; FIG.

<実施形態>
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
本発明の一実施形態によるモータ駆動装置について説明する。
図1は、本発明の一実施形態によるモータ駆動装置1の構成を示す図である。モータ駆動装置1は、交流電源4からの交流電力を直流電力に変換し、その直流電力を三相交流電力に変換して圧縮機モータ20に出力する装置である。モータ駆動装置1は、図1に示すように、コンバータ装置2と、インバータ装置3と、を備える。
<Embodiment>
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
A motor drive device according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a motor drive device 1 according to one embodiment of the present invention. The motor drive device 1 is a device that converts AC power from an AC power supply 4 into DC power, converts the DC power into three-phase AC power, and outputs the three-phase AC power to a compressor motor 20 . The motor drive device 1 includes a converter device 2 and an inverter device 3, as shown in FIG.

コンバータ装置2は、交流電源4からの交流電力を直流電力に変換してインバータ装置3に出力する装置である。コンバータ装置2は、整流回路5と、スイッチング回路10aと、スイッチング回路10bと、平滑コンデンサ12と、コンバータ制御部15と、電圧検出部30と、を備える。
整流回路5は、入力端子と、入力側の基準端子と、出力端子と、出力側の基準端子と、を備える。入力側の基準端子の電位は、入力端子における電位の基準となる電位である。出力側の基準端子の電位は、出力端子における電位の基準となる電位である。整流回路5は、交流電源4より入力された交流電力を直流電力に変換し、スイッチング回路10aと、スイッチング回路10bとに出力する。
The converter device 2 is a device that converts AC power from the AC power supply 4 into DC power and outputs the DC power to the inverter device 3 . Converter device 2 includes rectifier circuit 5 , switching circuit 10 a , switching circuit 10 b , smoothing capacitor 12 , converter control section 15 , and voltage detection section 30 .
The rectifier circuit 5 includes an input terminal, an input-side reference terminal, an output terminal, and an output-side reference terminal. The potential of the reference terminal on the input side is a potential that serves as a reference for the potential of the input terminal. The potential of the reference terminal on the output side is a potential that serves as a reference for the potential of the output terminal. The rectifier circuit 5 converts the AC power input from the AC power supply 4 into DC power, and outputs the DC power to the switching circuits 10a and 10b.

スイッチング回路10aは、平滑コンデンサ12に流れる電流を流し、インバータ装置3に入力される電圧を生成する。スイッチング回路10aは、リアクトル6aと、ダイオード7aと、スイッチング素子8aと、を備える。 The switching circuit 10 a causes current to flow through the smoothing capacitor 12 and generates a voltage to be input to the inverter device 3 . The switching circuit 10a includes a reactor 6a, a diode 7a, and a switching element 8a.

リアクトル6aは、第1端子と、第2端子と、を備える。
ダイオード7aは、アノード端子と、カソード端子と、を備える。
スイッチング素子8aは、第1端子と、第2端子と、第3端子と、を備える。スイッチング素子8aは、第1端子が受ける信号に応じて、オン状態となる期間とオフ状態となる期間とが切り替わることにより、第2端子から第3端子に流れる電流を制御し、スイッチング回路10aに流れる電流の値を変化させる。スイッチング素子8aとしては、電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等が挙げられる。スイッチング素子8aが例えばnMOSトランジスタである場合、スイッチング素子8aの第1端子はゲート端子であり、第2端子はソース端子であり、第3端子はドレイン端子である。
The reactor 6a includes a first terminal and a second terminal.
The diode 7a has an anode terminal and a cathode terminal.
The switching element 8a has a first terminal, a second terminal, and a third terminal. The switching element 8a switches between an on-state period and an off-state period according to a signal received by the first terminal, thereby controlling the current flowing from the second terminal to the third terminal. Change the value of the current that flows. Examples of the switching element 8a include a field effect transistor (FET), an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), and the like. When the switching element 8a is, for example, an nMOS transistor, the first terminal of the switching element 8a is the gate terminal, the second terminal is the source terminal, and the third terminal is the drain terminal.

スイッチング回路10bは、スイッチング回路10aと同様に、平滑コンデンサ12に電流を流し、インバータ装置3に入力される電圧を生成する。スイッチング回路10bは、リアクトル6bと、ダイオード7bと、スイッチング素子8bと、を備える。 Similar to the switching circuit 10a, the switching circuit 10b causes current to flow through the smoothing capacitor 12 and generates a voltage to be input to the inverter device 3. FIG. The switching circuit 10b includes a reactor 6b, a diode 7b, and a switching element 8b.

リアクトル6bは、第1端子と、第2端子と、を備える。
ダイオード7bは、アノード端子と、カソード端子と、を備える。
スイッチング素子8bは、スイッチング素子8aと同様に、第1端子と、第2端子と、第3端子と、を備える。スイッチング素子8bは、第1端子が受ける信号に応じて、オン状態となる期間とオフ状態となる期間とが切り替わることにより、第2端子から第3端子に流れる電流を制御し、スイッチング回路10bに流れる電流の値を変化させる。スイッチング素子8bとしては、電界効果トランジスタ、IGBT等が挙げられる。スイッチング素子8bが例えばnMOSトランジスタである場合、スイッチング素子8bの第1端子はゲート端子であり、第2端子はソース端子であり、第3端子はドレイン端子である。
The reactor 6b has a first terminal and a second terminal.
The diode 7b has an anode terminal and a cathode terminal.
The switching element 8b, like the switching element 8a, has a first terminal, a second terminal, and a third terminal. The switching element 8b switches between an on-state period and an off-state period in accordance with a signal received by the first terminal, thereby controlling the current flowing from the second terminal to the third terminal. Change the value of the current that flows. A field effect transistor, an IGBT, or the like can be used as the switching element 8b. When the switching element 8b is, for example, an nMOS transistor, the first terminal of the switching element 8b is the gate terminal, the second terminal is the source terminal, and the third terminal is the drain terminal.

平滑コンデンサ12は、第1端子と、第2端子と、を備える。平滑コンデンサ12は、スイッチング回路10aとスイッチング回路10bの両方から電流を受ける。つまり、インバータ装置3に入力される電圧は、スイッチング回路10aとスイッチング回路10bの両方から平滑コンデンサ12に流れる電流値の総和によって決定される。 The smoothing capacitor 12 has a first terminal and a second terminal. Smoothing capacitor 12 receives current from both switching circuit 10a and switching circuit 10b. That is, the voltage input to the inverter device 3 is determined by the sum of current values flowing through the smoothing capacitor 12 from both the switching circuits 10a and 10b.

電圧検出部30は、第1入力端子と、第2入力端子と、出力端子と、を備える。電圧検出部30は、交流電源4が整流回路5へ入力する入力電圧を検出する。電圧検出部30は、検出した入力電圧の情報をコンバータ制御部15に与える。
コンバータ制御部15は、第1入力端子と、第2入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子と、を備える。コンバータ制御部15は、第1入力端子を介して、電圧検出部30から入力電圧の情報を受け、入力電圧波形を観測する。コンバータ制御部15は、第1出力端子を介してスイッチング回路10aを制御する。また、コンバータ制御部15は、第2出力端子を介して10bを制御する。
The voltage detection section 30 has a first input terminal, a second input terminal, and an output terminal. The voltage detection unit 30 detects an input voltage that the AC power supply 4 inputs to the rectifier circuit 5 . Voltage detection unit 30 provides information on the detected input voltage to converter control unit 15 .
Converter control unit 15 includes a first input terminal, a second input terminal, a first output terminal, and a second output terminal. Converter control unit 15 receives input voltage information from voltage detection unit 30 via the first input terminal and observes the input voltage waveform. The converter control section 15 controls the switching circuit 10a via the first output terminal. Also, the converter control unit 15 controls 10b through the second output terminal.

交流電源4は、出力端子と、基準端子と、を備える。交流電源4は、コンバータ装置2に交流電力を供給する。 The AC power supply 4 has an output terminal and a reference terminal. AC power supply 4 supplies AC power to converter device 2 .

ゼロクロス検出部17は、第1入力端子と、第2入力端子と、出力端子と、を備える。ゼロクロス検出部17は、第1入力端子と、第2入力端子とを介して、交流電源4が出力する電圧のゼロクロス点を検出する。ゼロクロス点は、交流電源4が出力する電圧がゼロボルトを交差する時刻を示し、その時刻がモータ駆動装置1の処理において基準の時刻となる。ゼロクロス検出部17は、セロクロス点の情報を含むゼロクロス信号を生成する。ゼロクロス検出部17は、出力端子を介してゼロクロス信号をコンバータ制御部15に出力する。 The zero-cross detector 17 has a first input terminal, a second input terminal, and an output terminal. The zero-cross detector 17 detects the zero-cross points of the voltage output from the AC power supply 4 via the first input terminal and the second input terminal. The zero-cross point indicates the time when the voltage output from the AC power supply 4 crosses zero volts, and this time is the reference time for the processing of the motor drive device 1 . The zero-cross detector 17 generates a zero-cross signal including information on zero-cross points. Zero-cross detector 17 outputs a zero-cross signal to converter controller 15 via an output terminal.

インバータ装置3は、コンバータ装置2から出力された直流電力を三相交流電力に変換して圧縮機モータ20に出力する装置である。インバータ装置3は、ブリッジ回路18と、インバータ制御部19と、を備える。
ブリッジ回路18は、図1に示すように、入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子と、第3出力端子と、基準端子と、を備える。基準端子の電位は、入力端子、第1出力端子、第2出力端子及び第3出力端子のそれぞれにおける電位の基準となる電位である。ブリッジ回路18は、スイッチング素子181、182、183、184、185、186を備える。ブリッジ回路18は、スイッチング素子181と182、スイッチング素子183と184、スイッチング素子185と186のそれぞれが対を成して構成される。スイッチング素子181~186のそれぞれは、第1端子と、第2端子と、第3端子と、を備える。スイッチング素子181~186のそれぞれは、第1端子が受ける信号に応じて、オン状態となる期間とオフ状態となる期間とが切り替わることにより、第2端子から第3端子に流れる電流を制御し、圧縮機モータ20を駆動する三相交流電力を生成し、生成した三相交流電力を圧縮機モータ20に出力する。スイッチング素子181、182、183、184、185、186としては、パワー電界効果トランジスタ、IGBT等が挙げられる。
The inverter device 3 is a device that converts the DC power output from the converter device 2 into three-phase AC power and outputs the three-phase AC power to the compressor motor 20 . The inverter device 3 includes a bridge circuit 18 and an inverter control section 19 .
The bridge circuit 18, as shown in FIG. 1, has an input terminal, a first output terminal, a second output terminal, a third output terminal, and a reference terminal. The potential of the reference terminal is a potential that serves as a reference for the potentials of the input terminal, the first output terminal, the second output terminal, and the third output terminal. The bridge circuit 18 includes switching elements 181 , 182 , 183 , 184 , 185 and 186 . The bridge circuit 18 is configured by pairs of switching elements 181 and 182, switching elements 183 and 184, and switching elements 185 and 186, respectively. Each of the switching elements 181-186 has a first terminal, a second terminal and a third terminal. Each of the switching elements 181 to 186 controls the current flowing from the second terminal to the third terminal by switching between the ON state period and the OFF state period according to the signal received by the first terminal, Three-phase AC power for driving the compressor motor 20 is generated, and the generated three-phase AC power is output to the compressor motor 20 . Examples of the switching elements 181, 182, 183, 184, 185, 186 include power field effect transistors, IGBTs, and the like.

インバータ制御部19は、第1出力端子と、第2出力端子と、第3出力端子と、第4出力端子と、第5出力端子と、第6出力端子と、を備える。インバータ制御部19の第1出力端子は、スイッチング素子181のオン状態となる期間とオフ状態となる期間とを切り替えるゲート駆動信号をスイッチング素子181の第1端子に出力するための端子である。インバータ制御部19の第2出力端子は、スイッチング素子182のオン状態となる期間とオフ状態となる期間とを切り替えるゲート駆動信号をスイッチング素子182の第1端子に出力するための端子である。インバータ制御部19の第3出力端子は、スイッチング素子183のオン状態となる期間とオフ状態となる期間とを切り替えるゲート駆動信号をスイッチング素子183の第1端子に出力するための端子である。インバータ制御部19の第4出力端子は、スイッチング素子184のオン状態となる期間とオフ状態となる期間とを切り替えるゲート駆動信号をスイッチング素子184の第1端子に出力するための端子である。インバータ制御部19の第5出力端子は、スイッチング素子185のオン状態となる期間とオフ状態となる期間とを切り替えるゲート駆動信号をスイッチング素子185の第1端子に出力するための端子である。インバータ制御部19の第6出力端子は、スイッチング素子186のオン状態となる期間とオフ状態となる期間とを切り替えるゲート駆動信号をスイッチング素子186の第1端子に出力するための端子である。なお、図1では、インバータ制御部19の第1~第6出力端子を省略して示している。また、図1では、インバータ制御部19の第1~第6出力端子からブリッジ回路18に出力されるゲート駆動信号をまとめてゲート駆動信号Spwmと示している。インバータ制御部19は、ブリッジ回路18におけるスイッチング素子の開閉を制御する。インバータ制御部19は、例えば、図示していない上位装置から入力される要求回転数指令に基づいて、スイッチング素子181~186のゲート駆動信号Spwmを生成する。インバータ制御部19は、第1~第6出力端子を介して、ゲート駆動信号Spwmをブリッジ回路18に与える。なお、インバータ制御の具体的な手法の例としては、ベクトル制御、センサレスベクトル制御、V/F(Variable Frequency)制御、過変調制御、1パルス制御などが挙げられる。 The inverter control unit 19 has a first output terminal, a second output terminal, a third output terminal, a fourth output terminal, a fifth output terminal, and a sixth output terminal. A first output terminal of the inverter control unit 19 is a terminal for outputting to the first terminal of the switching element 181 a gate drive signal for switching between the ON state period and the OFF state period of the switching element 181 . The second output terminal of the inverter control unit 19 is a terminal for outputting to the first terminal of the switching element 182 a gate drive signal for switching between the ON state period and the OFF state period of the switching element 182 . A third output terminal of the inverter control unit 19 is a terminal for outputting to a first terminal of the switching element 183 a gate drive signal for switching between the ON state period and the OFF state period of the switching element 183 . A fourth output terminal of the inverter control unit 19 is a terminal for outputting to the first terminal of the switching element 184 a gate drive signal for switching between the ON state period and the OFF state period of the switching element 184 . A fifth output terminal of the inverter control unit 19 is a terminal for outputting to a first terminal of the switching element 185 a gate driving signal for switching between the ON state period and the OFF state period of the switching element 185 . A sixth output terminal of the inverter control unit 19 is a terminal for outputting to a first terminal of the switching element 186 a gate drive signal for switching between the ON state period and the OFF state period of the switching element 186 . 1, the first to sixth output terminals of the inverter control section 19 are omitted. In FIG. 1, the gate drive signals output from the first to sixth output terminals of the inverter control section 19 to the bridge circuit 18 are collectively indicated as the gate drive signal Spwm. The inverter control unit 19 controls opening and closing of switching elements in the bridge circuit 18 . The inverter control unit 19 generates a gate drive signal Spwm for the switching elements 181 to 186 based on, for example, a required rotational speed command input from a host device (not shown). The inverter control section 19 supplies the gate drive signal Spwm to the bridge circuit 18 through the first to sixth output terminals. Examples of specific methods of inverter control include vector control, sensorless vector control, V/F (Variable Frequency) control, overmodulation control, and one-pulse control.

整流回路5の入力端子は、交流電源4の出力端子と、ゼロクロス検出部17の第1入力端子と、電圧検出部30の第1入力端子とに接続される。整流回路5の入力側の基準端子は、交流電源4の基準端子と、ゼロクロス検出部17の第2入力端子と、電圧検出部30の第2入力端子とに接続される。整流回路5の出力端子は、リアクトル6aの第1端子と、リアクトル6bの第1端子とに接続される。整流回路5の出力側の基準端子は、スイッチング素子8aの第3端子と、スイッチング素子8bの第3端子と、平滑コンデンサ12の第2端子と、インバータ装置3の基準端子(スイッチング素子182、184、186それぞれの第3端子)とに接続される。
リアクトル6aの第2端子は、ダイオード7aのアノード端子と、スイッチング素子8aの第2端子とに接続される。リアクトル6bの第2端子は、ダイオード7bのアノード端子と、スイッチング素子8bの第2端子とに接続される。
ダイオード7aのカソード端子は、ダイオード7bのカソード端子と、平滑コンデンサ12の第1端子と、インバータ装置3の入力端子(スイッチング素子181、183、185それぞれの第2端子)とに接続される。
スイッチング素子8aの第1端子は、コンバータ制御部15の第1出力端子に接続される。スイッチング素子8bの第1端子は、コンバータ制御部15の第2出力端子に接続される。
コンバータ制御部15の第1端子は、電圧検出部30の出力端子に接続される。コンバータ制御部15の第2端子は、ゼロクロス検出部17の出力端子に接続される。
スイッチング素子181の第1端子は、インバータ制御部19の第1出力端子に接続される。スイッチング素子182の第1端子は、インバータ制御部19の第2出力端子に接続される。スイッチング素子183の第1端子は、インバータ制御部19の第3出力端子に接続される。スイッチング素子184の第1端子は、インバータ制御部19の第4出力端子に接続される。スイッチング素子185の第1端子は、インバータ制御部19の第5出力端子に接続される。スイッチング素子186の第1端子は、インバータ制御部19の第6出力端子に接続される。
スイッチング素子181の第3端子は、スイッチング素子182の第2端子と、圧縮機モータ20の第1端子とに接続される。スイッチング素子183の第3端子は、スイッチング素子184の第2端子と、圧縮機モータ20の第2端子とに接続される。スイッチング素子185の第3端子は、スイッチング素子186の第2端子と、圧縮機モータ20の第1端子とに接続される。
The input terminal of the rectifier circuit 5 is connected to the output terminal of the AC power supply 4 , the first input terminal of the zero-cross detection section 17 and the first input terminal of the voltage detection section 30 . The reference terminal on the input side of the rectifier circuit 5 is connected to the reference terminal of the AC power supply 4 , the second input terminal of the zero-cross detector 17 , and the second input terminal of the voltage detector 30 . An output terminal of the rectifier circuit 5 is connected to a first terminal of the reactor 6a and a first terminal of the reactor 6b. Reference terminals on the output side of the rectifier circuit 5 are the third terminal of the switching element 8a, the third terminal of the switching element 8b, the second terminal of the smoothing capacitor 12, and the reference terminals of the inverter device 3 (switching elements 182 and 184). , 186).
A second terminal of the reactor 6a is connected to the anode terminal of the diode 7a and the second terminal of the switching element 8a. A second terminal of reactor 6b is connected to an anode terminal of diode 7b and a second terminal of switching element 8b.
The cathode terminal of diode 7a is connected to the cathode terminal of diode 7b, the first terminal of smoothing capacitor 12, and the input terminal of inverter device 3 (the second terminals of switching elements 181, 183, and 185).
A first terminal of switching element 8 a is connected to a first output terminal of converter control section 15 . A first terminal of switching element 8 b is connected to a second output terminal of converter control section 15 .
A first terminal of converter control unit 15 is connected to an output terminal of voltage detection unit 30 . A second terminal of converter control section 15 is connected to an output terminal of zero-cross detection section 17 .
A first terminal of the switching element 181 is connected to a first output terminal of the inverter control section 19 . A first terminal of the switching element 182 is connected to a second output terminal of the inverter control section 19 . A first terminal of the switching element 183 is connected to a third output terminal of the inverter control section 19 . A first terminal of the switching element 184 is connected to a fourth output terminal of the inverter control section 19 . A first terminal of the switching element 185 is connected to a fifth output terminal of the inverter control section 19 . A first terminal of the switching element 186 is connected to a sixth output terminal of the inverter control section 19 .
The third terminal of switching element 181 is connected to the second terminal of switching element 182 and the first terminal of compressor motor 20 . The third terminal of switching element 183 is connected to the second terminal of switching element 184 and the second terminal of compressor motor 20 . The third terminal of switching element 185 is connected to the second terminal of switching element 186 and the first terminal of compressor motor 20 .

なお、する。インバータ制御部19が、上記のようなブリッジ回路18におけるスイッチング素子の開閉を制御する際に、特許文献1に記載されているように、直流電圧検出部、及び、モータ電流検出部が設けられてもよい。
直流電圧検出部は、ブリッジ回路18の入力直流電圧Vdcを検出する検出部である。
モータ電流検出部は、圧縮機モータ20に流れる各相電流iu、iv、iwを検出する検出部である。モータ電流検出部は、これらの検出値Vdc、iu、iv、iwをインバータ制御部19に入力する。なお、モータ電流検出部は、ブリッジ回路18と平滑コンデンサ12の間の負極側電力線に流れる電流を検出し、この検出信号から各相電流iu、iv、iwを取得するものであってもよい。
It should be noted that When the inverter control unit 19 controls opening and closing of the switching elements in the bridge circuit 18 as described above, a DC voltage detection unit and a motor current detection unit are provided as described in Patent Document 1. good too.
The DC voltage detector is a detector that detects the input DC voltage Vdc of the bridge circuit 18 .
The motor current detector is a detector that detects phase currents iu, iv, and iw flowing through the compressor motor 20 . The motor current detector inputs these detected values Vdc, iu, iv, and iw to the inverter controller 19 . The motor current detector may detect the current flowing in the negative power line between the bridge circuit 18 and the smoothing capacitor 12 and obtain the phase currents iu, iv, and iw from this detection signal.

図2は、コンバータ制御部15の機能ブロック図である。
コンバータ制御部15は、図2に示すように、波形観測部21、制御信号生成部22、記憶部23を備える。
FIG. 2 is a functional block diagram of converter control section 15. As shown in FIG.
The converter control unit 15 includes a waveform observation unit 21, a control signal generation unit 22, and a storage unit 23, as shown in FIG.

波形観測部21は、ゼロクロス検出部17が検出した交流電源4のゼロクロス点を示すゼロクロス信号をゼロクロス検出部17から受ける。波形観測部21は、電圧検出部30から入力電圧波形を受ける。波形観測部21は、ゼロクロス点を基準として、入力電圧波形を観測する。 Waveform observation section 21 receives from zero-cross detection section 17 a zero-cross signal indicating a zero-cross point of AC power supply 4 detected by zero-cross detection section 17 . Waveform observation section 21 receives an input voltage waveform from voltage detection section 30 . The waveform observing section 21 observes the input voltage waveform with reference to the zero cross point.

制御信号生成部22は、スイッチング回路10aを制御するための第1スイッチング信号Sg1、及び、スイッチング回路10bを制御するための第2スイッチング信号Sg2を生成する。
具体的には、制御信号生成部22は、図3(a)、(c)に示すように、所定の三角波を生成する。所定の三角波は、入力電圧波形から制御信号を生成する際の基準となる波形の信号である。そして、制御信号生成部22は、三角波と入力電圧波形とを比較し、その比較結果に基づいて、図3(b)、(d)に示すようなスイッチング素子8aを制御する第1スイッチング信号Sg1及びスイッチング素子8bを制御する第2スイッチング信号Sg2を生成する。
具体的には、制御信号生成部22は、例えば、図4(a)に示す交流電源4の基本波に3次高調波歪みが重畳された入力電圧波形について、図4(b)に示すように絶対値をとり、その絶対値を基準波形(三角波)と比較し、基準波形が入力電圧波形よりも大きい場合にHighレベルのスイッチング信号を生成し、基準波形が入力電圧波形以下の場合にLowレベルのスイッチング信号を生成する。制御信号生成部22は、このように入力電流歪みの原因となる入力電圧の歪みが含まれている入力電圧波形を用いて第1スイッチング信号Sg1及び第2スイッチング信号Sg2を生成している。そのため、第1スイッチング信号Sg1及び第2スイッチング信号Sg2には、入力電流歪みについての情報が反映されている。制御信号生成部22は、第1スイッチング信号Sg1でスイッチング素子8aを制御し、第2スイッチング信号Sg2でスイッチング素子8bを制御することにより、入力電流における歪みを打ち消すことができる。
なお、ここで示した入力電圧波形の例は、交流電源4の基本波に3次高調波歪みが重畳された場合を示したが、実際には、5次高調波、7次高調波、9次高調波などの高調波歪みが複雑に重畳され時々刻々と変化する。なお、図3に示した交流電源4の基本波に3次高調波歪みが重畳された波形は、3次高調波歪み成分が多い極端な例であり、一般的には、基本波に対する3次高調波歪み成分の割合はこの例よりも少ない。したがって、入力電圧波形は、図3に示す波形に比べて基本波のみの場合に近い波形となる。
記憶部23は、コンバータ制御部15が行う処理に必要な種々の情報を記憶する。
The control signal generator 22 generates a first switching signal Sg1 for controlling the switching circuit 10a and a second switching signal Sg2 for controlling the switching circuit 10b.
Specifically, the control signal generator 22 generates a predetermined triangular wave as shown in FIGS. 3(a) and 3(c). The predetermined triangular wave is a signal with a waveform that serves as a reference when generating the control signal from the input voltage waveform. Then, the control signal generator 22 compares the triangular wave and the input voltage waveform, and based on the comparison result, generates a first switching signal Sg1 for controlling the switching element 8a as shown in FIGS. 3(b) and 3(d). and a second switching signal Sg2 for controlling the switching element 8b.
Specifically, the control signal generator 22 converts the input voltage waveform in which the third harmonic distortion is superimposed on the fundamental wave of the AC power supply 4 shown in FIG. 4(a), as shown in FIG. and compares the absolute value with the reference waveform (triangular wave), generates a High level switching signal when the reference waveform is greater than the input voltage waveform, and generates a Low level switching signal when the reference waveform is less than or equal to the input voltage waveform. Generate a level switching signal. The control signal generator 22 generates the first switching signal Sg1 and the second switching signal Sg2 using the input voltage waveform including the input voltage distortion that causes the input current distortion. Therefore, information about the input current distortion is reflected in the first switching signal Sg1 and the second switching signal Sg2. The control signal generator 22 can cancel the distortion in the input current by controlling the switching element 8a with the first switching signal Sg1 and controlling the switching element 8b with the second switching signal Sg2.
The example of the input voltage waveform shown here shows the case where the fundamental wave of the AC power supply 4 is superimposed with the third harmonic distortion. Harmonic distortions such as second harmonics are superimposed in a complex manner and change from moment to moment. The waveform in which the third harmonic distortion is superimposed on the fundamental wave of the AC power supply 4 shown in FIG. 3 is an extreme example with many third harmonic distortion components. The proportion of harmonic distortion components is less than in this example. Therefore, the input voltage waveform becomes a waveform closer to the case of only the fundamental wave than the waveform shown in FIG.
Storage unit 23 stores various information necessary for processing performed by converter control unit 15 .

次に、本発明の一実施形態によるモータ駆動装置1の処理について説明する。
ここでは、図5に示すコンバータ装置2の処理フローについて説明する。
なお、図5に示すコンバータ装置2の処理は、入力電流が流れているときに行う処理である。
Next, processing of the motor drive device 1 according to one embodiment of the present invention will be described.
Here, the processing flow of the converter device 2 shown in FIG. 5 will be described.
Note that the processing of the converter device 2 shown in FIG. 5 is processing performed when an input current is flowing.

ゼロクロス検出部17は、第1入力端子と、第2入力端子とを介して、交流電源4が出力する電圧のゼロクロス点を検出する(ステップS1)。ゼロクロス検出部17は、ゼロクロス点の情報を含むゼロクロス信号を生成する(ステップS2)。ゼロクロス検出部17は、出力端子を介してゼロクロス信号をコンバータ制御部15に出力する。 The zero-cross detector 17 detects the zero-cross point of the voltage output from the AC power supply 4 via the first input terminal and the second input terminal (step S1). The zero-cross detector 17 generates a zero-cross signal including information on zero-cross points (step S2). Zero-cross detector 17 outputs a zero-cross signal to converter controller 15 via an output terminal.

波形観測部21は、ゼロクロス検出部17からゼロクロス信号を受ける。波形観測部21は、受けたゼロクロス信号からゼロクロス点を特定する(ステップS3)。波形観測部21は、電圧検出部30から入力電圧を受ける(ステップS4)。波形観測部21は、ゼロクロス点を基準に受けた入力電圧波形を観測する。波形観測部21は、観測した入力電圧波形を制御信号生成部22に出力する。このとき、波形観測部21が制御信号生成部22に出力する入力電圧波形には、ゼロクロス点の情報が含まれている。 Waveform observation section 21 receives a zero-cross signal from zero-cross detection section 17 . The waveform observation unit 21 identifies zero-crossing points from the received zero-crossing signal (step S3). Waveform observation unit 21 receives an input voltage from voltage detection unit 30 (step S4). Waveform observing section 21 observes the received input voltage waveform with reference to the zero cross point. The waveform observing section 21 outputs the observed input voltage waveform to the control signal generating section 22 . At this time, the input voltage waveform output from the waveform observing section 21 to the control signal generating section 22 includes information on the zero cross points.

制御信号生成部22は、基準波形となる所定の三角波を生成する(ステップS5)。制御信号生成部22は、波形観測部21から入力電圧波形を受ける。制御信号生成部22は、入力電圧波形に含まれるゼロクロス点を基準に生成した三角波と入力電圧波形のタイミングを合わせて、入力電圧波形と三角波とを比較する(ステップS6)。制御信号生成部22は、その比較結果に基づいて、スイッチング素子8aを制御する第1スイッチング信号Sg1及びスイッチング素子8bを制御する第2スイッチング信号Sg2を生成する(ステップS7)。具体的には、制御信号生成部22は、三角波が入力電圧波形よりも大きい場合にHighレベルのスイッチング信号を生成する。また、制御信号生成部22は、三角波が入力電圧波形以下の場合にLowレベルのスイッチング信号を生成する。
制御信号生成部22は、生成した第1スイッチング信号Sg1をスイッチング素子8aに出力する。また、制御信号生成部22は、生成した第2スイッチング素子Sg2をスイッチング素子8bに出力する。
スイッチング素子8aは、第1スイッチング信号Sg1に応じてオン状態またはオフ状態となる。また、スイッチング素子8bは、第2スイッチング信号Sg2に応じてオン状態またはオフ状態となる。
The control signal generator 22 generates a predetermined triangular wave that serves as a reference waveform (step S5). Control signal generator 22 receives an input voltage waveform from waveform observer 21 . The control signal generator 22 matches the timing of the input voltage waveform with the triangular wave generated based on the zero crossing points included in the input voltage waveform, and compares the input voltage waveform and the triangular wave (step S6). Based on the comparison result, the control signal generator 22 generates a first switching signal Sg1 for controlling the switching element 8a and a second switching signal Sg2 for controlling the switching element 8b (step S7). Specifically, the control signal generator 22 generates a high-level switching signal when the triangular wave is larger than the input voltage waveform. Also, the control signal generator 22 generates a low-level switching signal when the triangular wave is equal to or less than the input voltage waveform.
The control signal generator 22 outputs the generated first switching signal Sg1 to the switching element 8a. Further, the control signal generator 22 outputs the generated second switching element Sg2 to the switching element 8b.
The switching element 8a is turned on or off according to the first switching signal Sg1. Also, the switching element 8b is turned on or off according to the second switching signal Sg2.

以上、本発明の一実施形態によるモータ駆動装置1について説明した。
本発明の一実施形態によるモータ駆動装置1において、制御信号生成部22(制御部)は、交流電源4から整流回路に供給される入力電圧波形と、基準波形となる三角波とを比較する。制御信号生成部22は、その比較結果に基づいて、第1スイッチング信号及び第2スイッチング信号を生成する。
入力電流歪みは、入力電圧波形の歪みが原因となって生じる。そのため、制御信号生成部22は、入力電圧波形を用いることで、入力電流歪みについての情報が反映された第1スイッチング信号及び第2スイッチング信号を、入力電圧波形と基準波形となる三角波との比較結果に応じて直ちに生成することができる。
The motor drive device 1 according to one embodiment of the present invention has been described above.
In the motor driving device 1 according to one embodiment of the present invention, the control signal generator 22 (controller) compares the input voltage waveform supplied from the AC power supply 4 to the rectifier circuit with a triangular wave as a reference waveform. The control signal generator 22 generates the first switching signal and the second switching signal based on the comparison result.
Input current distortion is caused by distortion of the input voltage waveform. Therefore, by using the input voltage waveform, the control signal generation unit 22 compares the first switching signal and the second switching signal, in which information about the input current distortion is reflected, with the input voltage waveform and the triangular wave serving as the reference waveform. It can be generated immediately according to the result.

なお、本発明の一実施形態では、電圧検出部30は、入力電圧波形として整流回路5の入力における電圧波形を検出した例を示した。しかしながら、本発明の別の実施形態では、電圧検出部30は、入力電圧波形として整流回路5の出力において電圧波形を検出するものであってもよい。電圧検出部30が、入力電圧波形として整流回路5の出力において電圧波形を検出する場合には、入力電圧波形は、半波波形となる。この場合、制御信号生成部22は、例えば、半波波形を検出する期間に生成したスイッチング信号を入力電圧波形を検出しない期間にも繰り返し適用すればよい。 In one embodiment of the present invention, the voltage detection unit 30 detects the voltage waveform at the input of the rectifier circuit 5 as the input voltage waveform. However, in another embodiment of the present invention, the voltage detection section 30 may detect the voltage waveform at the output of the rectifier circuit 5 as the input voltage waveform. When the voltage detection unit 30 detects a voltage waveform at the output of the rectifier circuit 5 as the input voltage waveform, the input voltage waveform is a half-wave waveform. In this case, the control signal generator 22 may, for example, repeatedly apply the switching signal generated during the half-wave waveform detection period also during the non-detection period of the input voltage waveform.

なお、本発明の別の実施形態では、例えば、波形観測部21が入力電圧波形について、FFT(Fast Fourier Transform)演算などを行い、入力電圧信号を周波数成分ごとに分解した上で、入力電流歪みの補正の対象とする周波数成分の信号のみを合成した信号を制御信号生成部22に出力する。そして、制御信号生成部22は、入力電流歪みの補正の対象とする周波数成分の信号のみを合成した信号についてスイッチング信号を生成してもよい。
また、波形観測部21が入力電圧波形について、FFT(Fast Fourier Transform)演算などを行い、周波数成分ごとに分解した入力電圧信号を歪み補正以外の処理に有効利用するものであってもよい。
Note that in another embodiment of the present invention, for example, the waveform observation unit 21 performs FFT (Fast Fourier Transform) operation on the input voltage waveform, decomposes the input voltage signal into frequency components, and determines the input current distortion. A signal obtained by synthesizing only the signals of the frequency components to be corrected is output to the control signal generator 22 . Then, the control signal generator 22 may generate a switching signal for a signal obtained by synthesizing only signals of frequency components for which input current distortion is to be corrected.
Alternatively, the waveform observation unit 21 may perform FFT (Fast Fourier Transform) calculations on the input voltage waveform, and effectively use the input voltage signal decomposed for each frequency component for processing other than distortion correction.

なお、本発明の一実施形態では、交流電源4を単相の電源として例を示したが、本発明の別の実施形態では交流電源4は三相の電源であってもよい。 In one embodiment of the present invention, the AC power supply 4 is a single-phase power supply, but in another embodiment of the present invention, the AC power supply 4 may be a three-phase power supply.

なお、本発明の各実施形態における記憶部23、その他の記憶部は、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部23、その他の記憶部は、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。 Note that the storage unit 23 and other storage units in each embodiment of the present invention may be provided anywhere as long as appropriate information transmission/reception is performed. Further, the storage unit 23 and other storage units may have a plurality of storage units within a range where appropriate information transmission/reception is performed, and store data in a distributed manner.

なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。 It should be noted that the order of the processes in the embodiment of the present invention may be changed as long as appropriate processes are performed.

本発明の実施形態における記憶部23や記憶装置(レジスタ、ラッチを含む)のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部23や記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。 Each of the storage unit 23 and storage devices (including registers and latches) in the embodiment of the present invention may be provided anywhere as long as appropriate information transmission/reception is performed. In addition, each of the storage unit 23 and the storage device may exist in a plurality and store data in a distributed manner within a range where appropriate information transmission/reception is performed.

本発明の実施形態について説明したが、上述のコンバータ制御部15、インバータ制御部19、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図6は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ50は、図6に示すように、CPU60、メインメモリ70、ストレージ80、インターフェース90を備える。
例えば、上述のコンバータ制御部15、インバータ制御部19、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ50に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ80に記憶されている。CPU60は、プログラムをストレージ80から読み出してメインメモリ70に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU60は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ70に確保する。
Although the embodiments of the present invention have been described, the converter control section 15, the inverter control section 19, and other control devices described above may have a computer system therein. The process of the above-described processing is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above-described processing is performed by reading and executing this program by a computer. Specific examples of computers are shown below.
FIG. 6 is a schematic block diagram showing the configuration of a computer according to at least one embodiment.
The computer 50 includes a CPU 60, a main memory 70, a storage 80, and an interface 90, as shown in FIG.
For example, each of the above-described converter control unit 15 , inverter control unit 19 , and other control devices is implemented in computer 50 . The operation of each processing unit described above is stored in the storage 80 in the form of a program. The CPU 60 reads out a program from the storage 80, develops it in the main memory 70, and executes the above processes according to the program. In addition, the CPU 60 secures storage areas corresponding to the storage units described above in the main memory 70 according to the program.

ストレージ80の例としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ80は、コンピュータ50のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース90または通信回線を介してコンピュータ50に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ50に配信される場合、配信を受けたコンピュータ50が当該プログラムをメインメモリ70に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも1つの実施形態において、ストレージ80は、一時的でない有形の記憶媒体である。 Examples of the storage 80 include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), magnetic disk, magneto-optical disk, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory). , semiconductor memory, and the like. The storage 80 may be an internal medium directly connected to the bus of the computer 50, or an external medium connected to the computer 50 via the interface 90 or communication line. Further, when this program is distributed to the computer 50 via a communication line, the computer 50 receiving the distribution may develop the program in the main memory 70 and execute the above process. In at least one embodiment, storage 80 is a non-transitory, tangible storage medium.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Further, the program may implement part of the functions described above. Furthermore, the program may be a file capable of realizing the above functions in combination with a program already recorded in the computer system, that is, a so-called difference file (difference program).

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、種々の省略、種々の置き換え、種々の変更を行ってよい。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments are examples and do not limit the scope of the invention. Various additions, omissions, replacements, and modifications may be made to these embodiments without departing from the scope of the invention.

1・・・モータ駆動装置
2・・・コンバータ装置
3・・・インバータ装置
4・・・交流電源
5・・・整流回路
6a、6b・・・リアクトル
7a、7b・・・ダイオード
8a、8b・・・スイッチング素子
10a、10b・・・スイッチング回路
12・・・平滑コンデンサ
15・・・コンバータ制御部
17・・・ゼロクロス検出部
21・・・波形観測部
22・・・制御信号生成部
23・・・記憶部
30・・・電圧検出部
50・・・コンピュータ
60・・・CPU
70・・・メインメモリ
80・・・ストレージ
90・・・インターフェース
Lp・・・正極母線
Reference Signs List 1 Motor drive device 2 Converter device 3 Inverter device 4 AC power supply 5 Rectifier circuits 6a, 6b Reactors 7a, 7b Diodes 8a, 8b Switching elements 10a, 10b Switching circuit 12 Smoothing capacitor 15 Converter control unit 17 Zero cross detection unit 21 Waveform observation unit 22 Control signal generation unit 23 Memory unit 30 Voltage detection unit 50 Computer 60 CPU
70 Main memory 80 Storage 90 Interface Lp Positive electrode bus

Claims (4)

流電源が出力する単一周波数成分に対する高調波成分を含む交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、
前記整流回路の出力に第1端子が接続されるリアクトルと、
前記リアクトルの第2端子にアノードが接続されるダイオードと、
前記ダイオードのカソードに第1端子が接続され、前記整流回路の基準電位となる端子に第2端子が接続されるキャパシタと、
前記リアクトルの第2端子第1端子が接続され、第2端子が前記整流回路の基準電位となる端子に接続され、第3端子に印加される制御信号に応じてオン状態とオフ状態とで切り替わることにより前記キャパシタへ流れる電流を制御するスイッチング素子と、
前記交流電源が出力する前記交流電圧の電圧波形、または前記交流電源が出力する前記交流電圧の整流後の半波の電圧波形を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した前記電圧波形の絶対値を取った波形と、基準となる所定の基準電圧波形である三角波の波形とを比較し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形よりも大きい場合にHighレベルのスイッチング信号を生成し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形以下の場合にLowレベルのスイッチング信号を生成することにより前記スイッチング素子のオン状態とオフ状態との切り替わりを制御する制御信号を生成する制御信号生成部と、
を備えるコンバータ装置。
a rectifier circuit that rectifies an AC voltage containing harmonic components with respect to a single frequency component output from an AC power supply into a DC voltage;
a reactor having a first terminal connected to the output of the rectifier circuit;
a diode whose anode is connected to the second terminal of the reactor;
a capacitor having a first terminal connected to the cathode of the diode and having a second terminal connected to a terminal serving as a reference potential of the rectifier circuit;
A first terminal is connected to a second terminal of the reactor, a second terminal is connected to a terminal serving as a reference potential of the rectifier circuit, and the reactor is turned on and off according to a control signal applied to the third terminal. a switching element that controls the current flowing to the capacitor by switching;
a voltage detection unit that detects a voltage waveform of the AC voltage output by the AC power supply or a half-wave voltage waveform after rectification of the AC voltage output by the AC power supply;
A waveform obtained by taking the absolute value of the voltage waveform detected by the voltage detection unit is compared with a triangular waveform that is a predetermined reference voltage waveform as a reference, and the waveform of the triangular wave is compared with the waveform having the absolute value. is large, a high-level switching signal is generated, and when the waveform of the triangular wave is equal to or less than the waveform obtained by taking the absolute value, a low-level switching signal is generated. a control signal generator that generates a control signal that controls switching;
A converter device comprising:
前記電圧検出部は、
前記交流電源が出力する前記交流電圧の整流後の半波の電圧波形を検出し、
前記制御信号生成部は、
前記電圧検出部が前記整流後の電圧波形を検出する期間に、検出した前記電圧波形の絶対値を取った波形と、基準となる所定の基準電圧波形である三角波の波形とを比較し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形よりも大きい場合にHighレベルのスイッチング信号を生成し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形以下の場合にLowレベルのスイッチング信号を生成することにより前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記整流後の電圧波形を検出する期間に続く前記整流後の電圧波形が0となる期間に前記スイッチング素子に出力する、
請求項1に記載のコンバータ装置。
The voltage detection unit is
detecting a half-wave voltage waveform after rectification of the AC voltage output by the AC power supply;
The control signal generator is
During the period in which the voltage detection unit detects the rectified voltage waveform, the waveform obtained by taking the absolute value of the detected voltage waveform is compared with a triangular waveform that is a predetermined reference voltage waveform as a reference. generating a high-level switching signal when the triangular wave waveform is greater than the waveform having the absolute value, and generating a low-level switching signal when the triangular wave waveform is equal to or less than the waveform having the absolute value; and outputting the generated control signal to the switching element during a period in which the rectified voltage waveform becomes 0 following a period in which the rectified voltage waveform is detected.
The converter device according to claim 1.
流電源が出力する単一周波数成分に対する高調波成分を含む交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路の出力に第1端子が接続されるリアクトルと、前記リアクトルの第2端子にアノードが接続されるダイオードと、前記ダイオードのカソードに第1端子が接続され、前記整流回路の基準電位となる端子に第2端子が接続されるキャパシタと、前記リアクトルの第2端子第1端子が接続され、第2端子が前記整流回路の基準電位となる端子に接続され、第3端子に印加される制御信号に応じてオン状態とオフ状態とで切り替わることにより前記キャパシタへ流れる電流を制御するスイッチング素子とを備えるコンバータ装置による制御方法であって、
前記交流電源が出力する前記交流電圧の電圧波形、または前記交流電源が出力する前記交流電圧の整流後の半波の電圧波形を検出することと、
検出した前記電圧波形の絶対値を取った波形と、基準となる所定の基準電圧波形である三角波の波形とを比較することと、
前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形よりも大きい場合にHighレベルのスイッチング信号を生成し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形以下の場合にLowレベルのスイッチング信号を生成することにより前記スイッチング素子のオン状態とオフ状態との切り替わりを制御する制御信号を生成することと、
を含むコンバータ装置による制御方法。
A rectifier circuit for rectifying an AC voltage including harmonic components with respect to a single frequency component output from an AC power supply into a DC voltage, a reactor having a first terminal connected to the output of the rectifier circuit, and a second terminal of the reactor. a capacitor having a first terminal connected to the cathode of the diode and a second terminal connected to a terminal serving as a reference potential of the rectifier circuit; and a first terminal connected to the second terminal of the reactor . A second terminal is connected to a terminal serving as a reference potential of the rectifier circuit, and switching between an ON state and an OFF state according to a control signal applied to the third terminal causes current flowing through the capacitor to be reduced. A control method by a converter device comprising a switching element to be controlled,
detecting a voltage waveform of the AC voltage output by the AC power supply, or a half-wave voltage waveform after rectification of the AC voltage output by the AC power supply;
comparing a waveform obtained by taking the absolute value of the detected voltage waveform with a triangular waveform that is a predetermined reference voltage waveform;
When the waveform of the triangular wave is larger than the waveform of which the absolute value is taken, a high level switching signal is generated, and when the waveform of the triangular wave is equal to or less than the waveform of which the absolute value is taken, a low level switching signal is generated. generating a control signal for controlling switching between the ON state and the OFF state of the switching element by
A control method by a converter device including
流電源が出力する単一周波数成分に対する高調波成分を含む交流電圧を直流電圧に整流する整流回路と、前記整流回路の出力に第1端子が接続されるリアクトルと、前記リアクトルの第2端子にアノードが接続されるダイオードと、前記ダイオードのカソードに第1端子が接続され、前記整流回路の基準電位となる端子に第2端子が接続されるキャパシタと、前記リアクトルの第2端子第1端子が接続され、第2端子が前記整流回路の基準電位となる端子に接続され、第3端子に印加される制御信号に応じてオン状態とオフ状態とで切り替わることにより前記キャパシタへ流れる電流を制御するスイッチング素子とを備えるコンバータ装置のコンピュータに、
前記交流電源が出力する前記交流電圧の電圧波形、または前記交流電源が出力する前記交流電圧の整流後の半波の電圧波形を検出することと、
検出した前記電圧波形の絶対値を取った波形と、基準となる所定の基準電圧波形である三角波の波形とを比較することと、
前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形よりも大きい場合にHighレベルのスイッチング信号を生成し、前記三角波の波形が前記絶対値を取った波形以下の場合にLowレベルのスイッチング信号を生成することにより前記スイッチング素子のオン状態とオフ状態との切り替わりを制御する制御信号を生成することと、
を実行させるプログラム。
A rectifier circuit for rectifying an AC voltage including harmonic components with respect to a single frequency component output from an AC power supply into a DC voltage, a reactor having a first terminal connected to the output of the rectifier circuit, and a second terminal of the reactor. a capacitor having a first terminal connected to the cathode of the diode and a second terminal connected to a terminal serving as a reference potential of the rectifier circuit; and a first terminal connected to the second terminal of the reactor . A second terminal is connected to a terminal serving as a reference potential of the rectifier circuit, and switching between an ON state and an OFF state according to a control signal applied to the third terminal causes current flowing through the capacitor to be reduced. A computer of a converter device comprising a switching element to control ,
detecting a voltage waveform of the AC voltage output by the AC power supply, or a half-wave voltage waveform after rectification of the AC voltage output by the AC power supply;
comparing a waveform obtained by taking the absolute value of the detected voltage waveform with a triangular waveform that is a predetermined reference voltage waveform;
When the waveform of the triangular wave is larger than the waveform of which the absolute value is taken, a high level switching signal is generated, and when the waveform of the triangular wave is equal to or less than the waveform of which the absolute value is taken, a low level switching signal is generated. generating a control signal for controlling switching between the ON state and the OFF state of the switching element by
program to run.
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